JP5788939B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の左右一対の駆動輪に対し回転駆動力を独立的に伝達可能な動力伝達装置に関する。

近年、自動車の駆動輪に対する回転駆動力の伝達性を高めるために、駆動輪を個々のモータユニットで回転駆動するシステムが注目されている。例えば、特許文献１には、電動機（原動機：モータ）を有する２つのモータユニットを左右一対の駆動輪にそれぞれ接続した電気自動車が開示されている。モータユニットは、電動機と駆動輪の間に、自在継手、減速機又はトルクコンバータ等の伝達機構を備え、この伝達機構を介して電動機の回転駆動力を駆動輪に伝達する。

また、特許文献１には開示されていないものの、この種のモータユニットには、電動機と駆動輪の間に変速機（トランスミッション）が設けられることもある。例えば、低速トルク用と高速トルク用に切り換え可能な変速機を適用することにより、車両の走行速度のレンジを広げることができる。この場合、左右のモータユニットの変速機各々に、電動機の動力を断続的に伝達又は遮断するクラッチが設けられる。

特開平７−２８５３５０

ところで、上記のようにクラッチを有する変速機は、クラッチの摩耗等の理由によりクラッチ滑り（動力伝達能力の低下）が生じる。そして、左右のモータユニットのうち一方のモータユニットにクラッチ滑りが生じると、左右のモータユニット同士の間で駆動輪に対する出力（動力）が異なることになり、車両の走行性能が低下する原因となる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、駆動ユニットを左右の駆動輪各々に接続した構成において、クラッチの動力伝達能力に変化が生じた場合でも、良好な走行性能を確保することができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、原動機の動力を伝達及び遮断可能なクラッチを有する駆動ユニットを、車両の左右一対の駆動輪各々に接続し、一方の前記原動機の動力を一方の前記クラッチを介して一方の前記駆動輪に伝達し、他方の前記原動機の動力を他方の前記クラッチを介して他方の前記駆動輪に伝達する動力伝達装置であって、左右の前記クラッチの動力伝達能力を各々検知し、左右の前記クラッチの前記動力伝達能力の差を算出し、左右の前記クラッチの前記動力伝達能力が所定以上の差がある場合に、一方又は他方の前記原動機の動力又は前記クラッチの前記動力伝達能力を調整する制御部を有することを特徴とする。

上記によれば、動力伝達装置は、左右の駆動ユニットの少なくとも一方の動力伝達能力が変化した場合に、原動機の動力又はクラッチの動力伝達能力を調整する制御部を有することで、車両を良好に走行させることができる。例えば、一方の駆動ユニットにクラッチ滑りが生じ動力伝達能力が低下した場合でも、制御部が原動機の動力を調整することにより、左右の駆動ユニットの出力を互いに合わせることができる。また、車両が他の動力源を有する構成であれば、制御部により左右のクラッチを遮断する（動力伝達能力を０に調整する）ことで、他の動力源により走行を継続することが可能となる。従って、上記の動力伝達装置を備えた車両は、良好な走行性能を得ることができる。

この場合、前記制御部は、前記原動機の出力軸の回転速度と前記駆動輪の回転速度に基づき、前記動力伝達能力として前記クラッチのトルク伝達率を取得するとよい。

このように、制御部が動力伝達能力としてクラッチのトルク伝達率を取得することで、動力伝達装置は、トルク伝達率の変化を監視して、クラッチの状態を容易に判別することができる。

また、前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、他方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、前記左右一対の駆動輪に対する出力が一致する領域まで低下させる制御を行うことが好ましい。

このように、他方の駆動ユニットの原動機の動力を、左右一対の駆動輪に対する出力が一致する領域まで低下させることで、動力伝達装置は、左右一対の駆動輪の回転駆動を簡単に合わせて、良好な走行性能を確保することができる。

さらに、前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、一方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、前記クラッチの前記動力伝達能力が低下しない領域まで低下させる制御を行ってもよい。

このように、一方の駆動ユニットの原動機の動力を、クラッチの動力伝達能力が低下しない領域まで低下させることで、車両は、クラッチが滑らない状態で走行することができる。これによりクラッチを保護することができる。

これに加えて、前記制御部は、他方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、一方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力に合わせるとよい。

このように、他方の駆動ユニットの原動機の動力を、一方の駆動ユニットの原動機の動力に合わせることで、左右一対の駆動輪の回転駆動を簡単に合わせて、良好な走行性能を確保することができる。

或いは、前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、左右の前記駆動ユニットの前記クラッチを共に遮断する構成であってもよい。

このように、左右の駆動ユニットのクラッチを共に遮断することで、左右一対の駆動輪が回転自在となり、他の動力源による車両の走行を簡単に継続することができる。

また、動力伝達装置は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、前記動力伝達能力が低下した旨を前記車両の乗員に知らせる報知手段をさらに備えた構成としてもよい。

このように、動力伝達装置が報知手段を備えることで、車両の乗員にクラッチの動力伝達能力の低下を早期に知らせて、動力伝達装置のメンテナンス等を促すことができる。

本発明によれば、駆動ユニットを左右の駆動輪各々に接続した構成において、クラッチの動力伝達能力に変化が生じた場合でも、良好な走行性能を確保することができる。

第１実施形態に係る動力伝達装置を搭載した車両を概略的に示す平面図である。 図１の右側モータユニットの構成を示す断面図である。 図１の動力伝達装置の機能ブロック図である。 図４Ａは、図１の右側及び左側モータユニットのトルクとトルク伝達率の関係性を示す第１グラフであり、図４Ｂは、クラッチ滑りが生じた場合のトルクとトルク伝達率の関係性を示す第２グラフであり、図４Ｃは、図４Ｂの状態におけるＥＣＵの制御を説明する第３グラフである。 図１のＥＣＵの処理フローを示すフローチャートである。 図６Ａは、第２実施形態に係る動力伝達装置において、クラッチ滑りが生じた場合のトルクとトルク伝達率の関係性を示す第１グラフであり、図６Ｂは、図６Ａの状態におけるＥＣＵの制御を説明する第２グラフである。 第３実施形態に係る動力伝達装置を搭載した車両を概略的に示す平面図である。

以下、本発明に係る動力伝達装置について好適な実施形態（第１〜第３実施形態）を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明に係る動力伝達装置は、自動車に搭載され、その駆動輪に動力を伝達する装置である。動力伝達装置が搭載される自動車は、駆動輪が車体の左右に一対設けられているものであれば特に限定されるものではなく、三輪以上の自動車に好適に用いることができる。以下の説明では、四輪自動車（以下、車両という）に搭載した動力伝達装置を具体的に述べていく。

〔第１実施形態〕
図１に示すように、車両１２は、車体１４と、駆動輪である前輪ＦＷ及び後輪ＲＷを有する。動力伝達装置１０は、左右一対の後輪ＲＷ（右後輪ＲＲＷ、左後輪ＬＲＷ）を独立的に回転駆動するために搭載される。このため、動力伝達装置１０は、右後輪ＲＲＷを駆動する駆動ユニットである右側モータユニット１６と、左後輪ＬＲＷを駆動する駆動ユニットである左側モータユニット１８とを備える（以下、右側モータユニット１６を右側ユニット１６、左側モータユニット１８を左側ユニット１８と略称する）。なお、動力伝達装置１０が駆動する駆動対象は、特に限定されるものではなく、前輪ＦＷでもよく、或いは前輪ＦＷと後輪ＲＷの両方でもよい。

右側ユニット１６は、車両１２の中央部から右方向に向かって右側モータＲＭ（原動機）、右側変速機ＲＴ及び右側シャフトＲＳを備える。右側モータＲＭは、右後輪ＲＲＷの動力源であり、車両１２に搭載されたバッテリ２０からの電力供給に基づきモータ軸３６（出力軸：図２参照）を回転駆動する。右側変速機ＲＴは、右側モータＲＭのモータ軸３６の回転駆動を複数段階に変速するトランスミッションであり、その内部には右側クラッチＲＣが設けられている。右側シャフトＲＳは、外端部が右後輪ＲＲＷに接続され、右側変速機ＲＴにより変速された回転駆動力を右後輪ＲＲＷに伝達する。

同様に、左側ユニット１８は、右側ユニット１６と対称的な構造に構成されている。すなわち、左側ユニット１８は、動力源である左側モータＬＭ（原動機）、左側クラッチＬＣを有する左側変速機ＬＴ及び左後輪ＬＲＷに接続される左側シャフトＬＳを有する。

また、動力伝達装置１０は、右側ユニット１６と左側ユニット１８の他に、バッテリ２０、供給制御部２２、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４及びインジケータ２６を有する。バッテリ２０は、ＥＣＵ２４に電気的に接続してＥＣＵ２４を動作可能とすると共に、右側モータＲＭ及び左側モータＬＭに電力を供給する。要するに、車両１２は、電力供給によりモータＭ（右側モータＲＭ及び左側モータＬＭ）を駆動して走行する電気自動車である。

バッテリ２０は、車両１２の外部から充電を行う、或いは右側変速機ＲＴや左側変速機ＬＴ、ブレーキ等から回生されるエネルギを蓄えることが可能となっている。なお、バッテリ２０は、車両１２全体の電気系統に対し電力を供給するように構成されてもよい。

供給制御部２２は、右側モータＲＭ及び左側モータＬＭとバッテリ２０の間に設けられ、右側モータＲＭ及び左側モータＬＭへの電力の供給量や供給タイミング等を制御する。この供給制御部２２は、ＥＣＵ２４に接続されておりＥＣＵ２４からの制御信号ＣＳ（図３参照）を受信して、この制御信号ＣＳに基づき電力供給の制御を行う。また、供給制御部２２は、右側モータＲＭと左側モータＬＭの電力供給を個別に制御することが可能となっている。

ＥＣＵ２４は、動力伝達装置１０の制御に用いられる各種情報を電子的に処理する制御部である。主要な制御としては、運転者の操作によるアクセル開度やブレーキの情報に基づき車両１２の走行を制御する。

例えば、ＥＣＵ２４は、アクセルのポジションセンサからアクセル開度を受信すると、右側モータＲＭと左側モータＬＭに供給する電力量を設定して、これに応じた制御信号ＣＳを供給制御部２２に出力する。また、ＥＣＵ２４は、車両１２の速度等に基づき右側変速機ＲＴと左側変速機ＬＴに対しギアの切換（変速）を指示する。なお、ＥＣＵ２４は、動力伝達装置１０を精度良く制御するために、車両１２の動作を統括的に制御する機能を有していることが好ましい。

また、ＥＣＵ２４には、右側ユニット１６に設けられたＲＭ用センサ２８及びＲＳ用センサ３０、左側ユニット１８に設けられたＬＭ用センサ３２及びＬＳ用センサ３４が電気的に接続されている。ＲＭ用センサ２８は、右側モータＲＭのモータ軸３６の回転数（回転速度）を検出する検出センサである。ＲＳ用センサ３０は、右側シャフトＲＳ（すなわち右後輪ＲＲＷ）の回転数を検出する検出センサである。ＬＭ用センサ３２は、左側モータＬＭのモータ軸３６の回転数を検出する検出センサである。ＬＳ用センサ３４は、左側シャフトＬＳ（すなわち左後輪ＬＲＷ）の回転数を検出する検出センサである。各センサは、ロータリエンコーダ等の公知の検出センサを適用し得る。

ＥＣＵ２４は、各センサの検出信号に基づき処理を行うことで、右側クラッチＲＣ及び左側クラッチＬＣの各トルク伝達率（動力伝達能力）を算出する。そして、この算出結果に基づき、右側モータＲＭ及び左側モータＬＭを適宜制御する。ＥＣＵ２４が実施する制御については後に詳述する。

ＥＣＵ２４に接続されたインジケータ２６は、車両１２のインストルメントパネル（例えば、回転メータ付近）に設けられている。このインジケータ２６は、ＥＣＵ２４が右側クラッチＲＣ又は左側クラッチＬＣの異常を検知した場合に点灯する報知手段である。車両１２の乗員は、インジケータ２６の点灯を確認することにより、クラッチの異常を認識し、メンテナンス等の適切な対応をとることができる。

次に、図２を参照して駆動ユニットの具体的な構成について説明していく。以下の説明では、右側ユニット１６を代表的に説明するものとする。

右側ユニット１６は、右側モータＲＭ、右側変速機ＲＴ及び右側シャフトＲＳの一端部を収容するケース４０を有する。ケース４０は、右側モータＲＭと右側変速機ＲＴを別々に収容することで、金属粉の移動等を遮断することが可能である。

右側モータＲＭは、略円環形状に形成されケース４０内に位置決め固定されたステータ４２と、ステータ４２の軸心部に配置されたロータ４４とを有する。ステータ４２は、導体を巻回したコイルであり、導体内を流れる電流に応じて軸心側に所定方向の磁場を生じさせる。ロータ４４は、ケース４０の軸受に支持されたモータ軸３６と、モータ軸３６に固定された永久磁石（図示せず）とを備え、ステータ４２の磁場を受けて回転動作する。また、ケース４０の内部には、上述したＲＭ用センサ２８が取り付けられている。

モータ軸３６は、ロータ４４の右方向に突出して右側変速機ＲＴが収容されたケース４０の空間部に至っている。右側変速機ＲＴは、モータ軸３６に設けられた右側クラッチＲＣと、右側クラッチＲＣの回転駆動力を右側シャフトＲＳに伝達する伝達機構４６とを備える。

右側クラッチＲＣは、右側モータＲＭの回転駆動を低速トルクと高速トルクの２段階に切り換えるため、低速クラッチＬ−ＲＣと高速クラッチＨ−ＲＣを備える。低速クラッチＬ−ＲＣは、右側モータＲＭの近位側に設けられ、クラッチガイド４８ａ、プレート４９ａ、ピストン５０ａ、バネ５１ａ、クラッチディスク５２ａ、ドライブギア５３ａ及びニードルベアリング５４ａを備える。高速クラッチＨ−ＲＣは、低速クラッチＬ−ＲＣの遠位側で対称に設けられ、クラッチガイド４８ｂ、プレート４９ｂ、ピストン５０ｂ、バネ５１ｂ、クラッチディスク５２ｂ、ドライブギア５３ｂ及びニードルベアリング５４ｂを備える。以下では、低速クラッチＬ−ＲＣの構成を具体的に述べ、高速クラッチＨ−ＲＣの説明を省略する。

クラッチガイド４８ａは、モータ軸３６にスプライン結合される内筒と、内筒を囲う外筒と、内筒と外筒を連結し内筒の外周面と外筒の内周面の間にプレート４９ａやピストン５０ａ等を収容可能な空間部５５ａを形成する底壁とを有する。プレート４９ａは、歯車状の外周面を有するリングとして構成され、同じく歯車状に形成されたクラッチガイド４８ａ（外筒）の内周面に噛み合うように配置される。このプレート４９ａは空間部５５ａ内に複数枚設けられる。

ピストン５０ａは、クラッチガイド４８ａの内筒と外筒の間で、モータ軸３６の軸方向に沿って移動自在に配置される。このピストン５０ａは、空間部５５ａに配置されたバネ５１ａによりクラッチガイド４８ａの底壁側に付勢される。そして、クラッチガイド４８ａとピストン５０ａの間（空間部５５ａ）には、モータ軸３６の内部を介してオイルの供給及び排出がなされる油圧室５６ａが形成される。

一方、クラッチディスク５２ａは、歯車状の内周面を有するリングとして構成され、プレート４９ａに対向し、且つ同じく歯車状に形成されたドライブギア５３ａの外周面に噛み合うように配置される。クラッチディスク５２ａもプレート４９ａの配置数に対応して複数枚設けられる。クラッチディスク５２ａの表面には、高い摩擦力を有するフェーシングが形成されている。そのため、クラッチディスク５２ａは、プレート４９ａとの接触によりフェーシングが噛み合い、プレート４９ａから伝わる回転駆動力をドライブギア５３ａに伝達し得る。

ドライブギア５３ａは、クラッチディスク５２ａが配置される配置部と、配置部の一端側に連なるギア部とを有する。ドライブギア５３ａのギア部は、ニードルベアリング５４ａを介してモータ軸３６に回転自在に設けられ、その外周面には、伝達機構４６のドリブン側低速ギア６０に噛み合う歯車５８ａが形成されている。

低速クラッチＬ−ＲＣは、ＥＣＵ２４の制御下に、モータ軸３６から油圧室５６ａにオイルが供給される。これにより、ピストン５０ａは、クラッチガイド４８ａの底壁から離間してプレート４９ａをモータ軸３６の軸方向に沿って押圧し、プレート４９ａとクラッチディスク５２ａのフェーシング同士を面接触させる（クラッチを接続する）。そうすると、モータ軸３６の回転駆動力がクラッチガイド４８ａ（プレート４９ａ）からドライブギア５３ａ（クラッチディスク５２ａ）に伝達され、歯車５８ａから伝達機構４６に伝達される。一方、油圧室５６ａからのオイルの排出により油圧が下がると、バネ５１ａの付勢力によりピストン５０ａをクラッチガイド４８ａの底壁側に移動させる。これにより、クラッチ接続がなされていた低速クラッチＬ−ＲＣは、プレート４９ａとクラッチディスク５２ａが相互に離間し、クラッチの接続解除がなされる。

高速クラッチＨ−ＲＣも、低速クラッチＬ−ＲＣと同様に、クラッチの接続及び接続解除が実施される。ＥＣＵ２４は、オイルの供給を制御することで、低速クラッチＬ−ＲＣと高速クラッチＨ−ＲＣの切り換え、又は右側クラッチＲＣの回転駆動力の遮断を実施する。

伝達機構４６は、上記の右側クラッチＲＣの回転駆動力を右側シャフトＲＳへ伝達可能に構成されており、ドリブン側低速ギア６０、ドリブン側高速ギア６２、カウンタ軸６４及び等速ジョイント６６を有する。ドリブン側低速ギア６０は、ドライブギア５３ａに噛み合い、ドリブン側高速ギア６２は、ドライブギア５３ｂに噛み合う。カウンタ軸６４は、ドリブン側低速ギア６０及びドリブン側高速ギア６２の軸心に固定されており、さらに右方向に突出した突出端部には、回転ギア６８が連結されている。この回転ギア６８は、等速ジョイント６６に対し回転駆動力を伝達可能となっている。

等速ジョイント６６は、いわゆるトリポート型のものであり、回転ギア６８に噛み合う歯車７０ａを有する筒状のアウタ部材７０と、アウタ部材７０内に収容され右側シャフトＲＳの内端部を支持するインナ部材７２とを有する。アウタ部材７０は、回転ギア６８からの回転駆動力が伝達されると回転し、これにともない内部のインナ部材７２を連れ回りさせる。等速ジョイント６６は、インナ部材７２を回転することにより右側シャフトＲＳを回転させる。

インナ部材７２に支持された右側シャフトＲＳは、インナ部材７２がアウタ部材７０の軸方向に変位（摺動）することで、その傾き（ジョイント角度）が変更自在となっている。右側シャフトＲＳは、図示しないバーフィールド型等速ジョイントを外端部に備え、伝達機構４６から伝達される回転駆動力を右後輪ＲＲＷに等速で伝達する。なお、右側シャフトＲＳの外端部側には、上述したＲＳ用センサ３０が配置されている。

右側ユニット１６は、基本的には以上のように構成され、左側ユニット１８は、この右側ユニット１６と対称的な構造となっている（図１参照）。動力伝達装置１０は、右側ユニット１６及び左側ユニット１８を独立的に駆動する構成であるが、車両１２の直進においては、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷを同じように回転させる。このため、ＥＣＵ２４は、右側モータＲＭと左側モータＬＭに対し、基本的に同じ電力量を供給するように制御している。

そして、動力伝達装置１０は、ＥＣＵ２４により右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣの状態を認識しつつ、右側ユニット１６と左側ユニット１８の回転駆動を制御する構成となっている。次に、このＥＣＵ２４の機能について図３を参照して説明していく。

具体的には、ＥＣＵ２４は、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣのトルク伝達率に基づき、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷの回転を合わせるように調整を行う。この動作を実現するために、ＥＣＵ２４は、ＲＭ回転数取得部７４、ＲＳ回転数取得部７６、ＬＭ回転数取得部７８、ＬＳ回転数取得部８０、右側ユニット能力算定部８２、左側ユニット能力算定部８４及び制御処理部８６を有する。

ＲＭ回転数取得部７４は、入力側がＲＭ用センサ２８に接続され、ＲＭ用センサ２８の出力信号を受信することにより右側モータＲＭの回転数をデータとして取得する。ＲＳ回転数取得部７６は、入力側がＲＳ用センサ３０に接続され、ＲＳ用センサ３０の出力信号を受信することにより右側シャフトＲＳの回転数をデータとして取得する。ＬＭ回転数取得部７８は、入力側がＬＭ用センサ３２に接続され、ＬＭ用センサ３２の出力信号を受信することにより左側モータＬＭの回転数をデータとして取得する。ＬＳ回転数取得部８０は、入力側がＬＳ用センサ３４に接続され、ＬＳ用センサ３４の出力信号を受信することにより左側シャフトＬＳの回転数をデータとして取得する。

右側ユニット能力算定部８２は、ＲＭ回転数取得部７４及びＲＳ回転数取得部７６の出力側に接続され、右側モータＲＭの回転数と右側シャフトＲＳの回転数が入力される。この右側ユニット能力算定部８２は、右側モータＲＭの回転数及び右側モータＲＭへの電力供給量等に基づき右側モータＲＭのトルクを算出する。また、右側ユニット能力算定部８２は、右側モータＲＭの回転数と右側シャフトＲＳの回転数に基づき、右側変速機ＲＴ内に設けられた右側クラッチＲＣのトルク伝達率も算出する。

ここで、トルク伝達率とは、モータＭ（右側モータＲＭ又は左側モータＬＭ）の回転数に対するシャフトＳ（右側シャフトＲＳ又は左側シャフトＬＳ）の回転数の比で求められる。但し、モータＭとシャフトＳの間には変速機Ｔ（右側変速機ＲＴ又は左側変速機ＬＴ）が設けられるので、シャフトＳの回転数は、変速機Ｔにおける低速トルク又は高速トルクの速度比に応じてモータＭの回転数よりも少なくなる。右側ユニット能力算定部８２は、右側変速機ＲＴの速度比の情報を有しており、右側モータＲＭの回転数に速度比を加味した値と、右側シャフトＲＳの回転数に基づきトルク伝達率を算出する。

一方、左側ユニット能力算定部８４は、ＬＭ回転数取得部７８及びＬＳ回転数取得部８０の出力側に接続され、左側モータＬＭの回転数と左側シャフトＬＳの回転数が入力される。そして、左側ユニット能力算定部８４は、右側ユニット能力算定部８２と同様に、左側モータＬＭの回転数及び左側モータＬＭへの電力供給量等に基づき左側モータＬＭのトルクを算出する。また、左側ユニット能力算定部８４は、左側モータＬＭの回転数に左側変速機ＬＴの速度比を加味した値と、左側シャフトＬＳの回転数に基づき、左側クラッチＬＣのトルク伝達率も算出する。

制御処理部８６は、入力側が右側ユニット能力算定部８２及び左側ユニット能力算定部８４に接続され、出力側が供給制御部２２及びインジケータ２６に接続されている。制御処理部８６には、右側ユニット能力算定部８２から右側クラッチＲＣのトルク伝達率と右側モータＲＭのトルクが入力され、左側ユニット能力算定部８４から左側クラッチＬＣのトルク伝達率と左側モータＬＭのトルクが入力される。制御処理部８６は、入力されたトルク伝達率及びトルクに基づき、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣのトルク伝達率がどの程度異なるかを判別する。

そして、制御処理部８６は、トルク伝達率に所定以上の差がある場合に、トルク伝達率が低下していない（又は低下の少ない）モータＭの出力を低くするように、供給制御部２２に送る制御信号ＣＳを変更する。供給制御部２２は、この制御信号ＣＳに基づき電力供給を変動することで、指示されたモータＭの回転駆動を抑える。その結果、右側ユニット１６による右後輪ＲＲＷの回転と、左側ユニット１８による左後輪ＬＲＷの回転が略一致するように調整される。

この制御処理部８６が行う制御について、図４Ａ〜図４Ｃに基づきさらに具体的に説明する。クラッチＣ（右側クラッチＲＣ、左側クラッチＬＣ）のトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lは、クラッチ滑りが生じていない状態で１００％（或いはその近傍値）となり、クラッチ滑りが生じた状態で１００％よりも低い値となる。

特に、モータＭのトルクＴ_R、Ｔ_Lが小さい場合は、クラッチＣ内のプレート４９ａ、４９ｂとクラッチディスク５２ａ、５２ｂが充分な摩擦力で接触する。このため、右側モータＲＭと左側モータＬＭは、図４Ａ中の実線で示すように、トルクＴ_R、Ｔ_Lが所定トルク（許容伝達トルクＴ_Rmax、Ｔ_Lmax）に達するまでは高い（略１００％の）トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lを維持した安定伝達領域を形成する。

一方、モータＭのトルクＴ_R、Ｔ_LがクラッチＣの許容伝達トルクＴ_Rmax、Ｔ_Lmaxより大きくなると、クラッチディスク５２ａ、５２ｂがプレート４９ａ、４９ｂに追従することが困難となりクラッチ滑りが生じる。よって、トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lは、クラッチＣが正常な状態でも、安定伝達領域を超えた伝達率低下領域において除々に低下していくことになる。但し、右側クラッチＲＣ及び左側クラッチＬＣが正常であれば、図４Ａ中の実線で示すように、トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lは互いに略同じタイミング及び傾きで低下する。

そして、トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lは、クラッチＣのプレート４９ａ、４９ｂやクラッチディスク５２ａ、５２ｂの摩耗等により互いの摩擦力が弱くなると、図４Ｂに示すように安定伝達領域が狭まる（許容伝達トルクＴ_Rmaxが下がる）変動を見せる。従って、制御処理部８６は、右側モータＲＭと左側モータＬＭのトルクＴ_R、Ｔ_Lに対するトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの低下を監視することで、右側クラッチＲＣ又は左側クラッチＬＣの異常（摩耗）を判別することができる。

例えば、右側クラッチＲＣのプレート４９ａ、４９ｂやクラッチディスク５２ａ、５２ｂに摩耗等が生じると、一点鎖線で示すように伝達率低下領域がグラフの横方向にスライドする。従って、図４Ｂに示すトルクＴ_Rにおいて、制御処理部８６には、右側ユニット能力算定部８２から１００％よりも低いトルク伝達率Ｘ_R（例えば、８０％）が入力される。

換言すれば、右側モータＲＭのトルクＴ_Rが小さい段階で、右側クラッチＲＣにクラッチ滑りが生じ、右側ユニット１６による右後輪ＲＲＷの回転駆動と、左側ユニット１８による左後輪ＬＲＷの回転駆動が異なることになる。その結果、車両１２の走行をそのまま継続すると、走行制御が難しくなる、走行に応じた使用エネルギの効率が低下する等のように、走行性能が低下する不都合が生じる。

このため、制御処理部８６は、一方のトルク伝達率が他方のトルク伝達率よりも所定以上低い場合に、トルク伝達率が高い方のモータのトルク（回転数：動力）を下げる制御を行う。例えば、図４Ｂに示すように、右側クラッチＲＣのトルク伝達率Ｘ_Rが８０％に低下し場合には、左側モータＬＭのトルクＴ_Lを低下させる。この際、制御処理部８６は、トルク伝達率Ｘ_Rの低下率を用いて、左側モータＬＭのトルクＴ_Lを変動させるとよい。例えば、トルクＴ_Lを変動させる式としては次式（１）が挙げられる。
Ｔ_L＝Ｔ_R（Ｘ_R／１００） …（１）

なお、左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_Lが低下した場合は、当然に、式（１）の変数がそれぞれ逆転してＴ_R＝Ｔ_L（Ｘ_L／１００）となる。

制御処理部８６は、左側モータＬＭのトルクＴ_Lを算出すると、このトルクＴ_Lに応じた電力供給を行うように制御信号ＣＳを供給制御部２２に送信する。供給制御部２２は、この制御信号ＣＳに基づき左側モータＬＭへの電力供給を調整する。これにより、左側ユニット１８の回転駆動力が、クラッチ滑りしている右側ユニット１６の回転駆動力に略一致するように制御される。その結果、動力伝達装置１０は、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷを同じように回転することができる。

第１実施形態に係る動力伝達装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、図５に基づきＥＣＵ２４の処理フローについて説明し、その作用効果を説明する。

車両１２の走行時において、運転者の操作等によりＥＣＵ２４が起動された後、ＥＣＵ２４は、アクセル開度に基づき運転者のアクセル操作がなされたか否かを判別する（ステップＳ１）。そして、ＥＣＵ２４は、アクセル操作に応じた制御信号ＣＳを供給制御部２２に送り、右側ユニット１６及び左側ユニット１８の駆動を実施する（ステップＳ２）。上述したように、モータＭのトルクがクラッチＣの許容伝達トルクＴ_Rmax、Ｔ_Lmaxを超えない場合は、クラッチ滑りが生じないため、高いトルク伝達率で回転駆動力を後輪ＲＷに伝達することができ、走行速度をスムーズに上昇していくことができる。

その後、ＥＣＵ２４は、ＲＭ用センサ２８、ＲＳ用センサ３０、ＬＭ用センサ３２及びＬＳ用センサ３４の各検出信号を受信して、モータＭの回転数及びシャフトＳの回転数を取得する（ステップＳ３）。

次に、ＥＣＵ２４は、取得した回転数に基づきクラッチＣのトルク伝達率を算出する（ステップＳ４）。具体的には、右側ユニット能力算定部８２が、右側モータＲＭと右側シャフトＲＳの回転数に基づき右側クラッチＲＣのトルク伝達率Ｘ_Rを算出する。また、左側ユニット能力算定部８４が、左側モータＬＭと左側シャフトＬＳの回転数に基づき左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_Lを算出する。

そして、制御処理部８６は、ステップＳ４で算出した２つのトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lを比較し、モータのトルクＴ_R、Ｔ_Lに応じたトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの差を判別する（ステップＳ５）。この際、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lに所定以上の差（すなわち、異常）が生じたと判別するとステップＳ６に進み、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lに殆ど差がないと判別するとステップＳ９に進む。

ステップＳ６において、制御処理部８６は、右側ユニット１６と左側ユニット１８の回転駆動力を一致させる制御を実施する。この場合、上述したように式（１）等によりトルク伝達率が低下した側の低下率を用いて、トルク伝達率が低下していない側のモータのトルク（回転数）を下げるように制御する。すなわち、制御処理部８６は、トルク伝達率が低下していない側のモータのトルクを算出する。

さらに、制御処理部８６は、算出したトルクに基づく制御信号ＣＳを生成し、この制御信号ＣＳを供給制御部２２に送信して右側ユニット１６と左側ユニット１８を駆動する（ステップＳ７）。これにより、動力伝達装置１０は、右側ユニット１６による右後輪ＲＲＷの回転駆動と、左側ユニット１８による左後輪ＬＲＷの回転駆動を合わせることができ、車両１２の走行制御を容易化することができる。

また、ステップＳ５において、制御処理部８６は、右側クラッチＲＣのトルク伝達率Ｘ_R又は左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_Lのいずれかが所定以上低下したと判別すると、インジケータ２６の点灯を行う（ステップＳ８）。これにより、車両１２の乗員は、動力伝達装置１０にクラッチ滑りが生じていることを認識することができる。

ステップＳ９において、ＥＣＵ２４は、運転者のアクセル操作の判別を行い、車両１２の走行停止を判別する。そして、車両１２が走行していると判別した場合は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３以降の処理フローを繰り返す。これにより、走行中にモータＭのトルクが連続的に変動しても、制御信号ＣＳを適宜生成して動力伝達装置１０の制御を行うことができる。一方、車両１２の走行停止を判別した場合は、ＥＣＵ２４の上記処理フローが終了する。

以上のように、第１実施形態に係る動力伝達装置１０のＥＣＵ２４は、右側ユニット１６と左側ユニット１８の一方のトルク伝達率が変化した場合に、右側モータＲＭ又は左側モータＬＭのトルク（動力）を調整する。すなわち、ＥＣＵ２４は、右側ユニット１６と左側ユニット１８のいずれかにクラッチ滑りが生じた場合に、モータＭの出力を調整することにより、右側ユニット１６と左側ユニット１８の出力を適宜合わせることができる。従って、動力伝達装置１０を備えた車両１２は、良好な走行性能を得ることができる。

また、動力伝達装置１０は、クラッチＣの動力伝達能力としてトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lを求めることで、トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの変化を監視してクラッチＣの状態を容易に判別することができる。つまり、トルク伝達率が低下していないモータ側の出力を、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷに対する出力が一致する領域まで簡単に低下して、その回転駆動を合わせることができ、良好な走行性能を確保することができる。

さらに、動力伝達装置１０は、クラッチＣのトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの低下を車両１２の乗員に知らせるインジケータ２６を備えることで、動力伝達装置１０の点検や修理等を促すことができる。また、クラッチＣが正常な状態でも高いトルク（負荷）をかけるとクラッチ滑りが生じることから、インジケータ２６がこのクラッチ滑りを報知することで、運転者に走行速度の抑制を促すこともできる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る動力伝達装置１０Ａについて、図３、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態に係る動力伝達装置１０と同一の構成又は同一の機能を有する構成については、同一の符合を付しその詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係る動力伝達装置１０Ａの構成は、第１実施形態に係る動力伝達装置１０の構成と基本的に同じであり、制御処理部８６Ａ（図３参照）による右側ユニット１６と左側ユニット１８の出力を一致させる制御方法が異なる。概略的には、上述した処理フローのステップＳ６は、トルク伝達率が低下した側のモータの出力をトルク伝達率が低下しない領域まで低下させる処理（ステップＳ６Ａ：図示せず）を実施する。

例えば、制御処理部８６は、右側クラッチＲＣのトルク伝達率Ｘ_Rが１００％から８０％に低下したことを判別する。この判別にともない、右側モータＲＭのトルクＴ_Rを、トルク伝達率Ｘ_Rが１００％付近になるまで低下させて、この値に基づく制御信号ＣＳを供給制御部２２に出力する。これにより、右側モータＲＭの出力が低下することになり、右側クラッチＲＣのクラッチ滑りが抑止される。つまり、右側ユニット１６は、右側モータＲＭの回転駆動力を右側シャフトＲＳに良好に伝達することができる。

さらに、制御処理部８６は、変動した右側モータＲＭのトルクＴ_Rに合わせて、左側モータＬＭのトルクＴ_Lも低下させる制御を行う。すなわち、右側モータＲＭのトルクＴ_Rと左側モータＬＭのトルクＴ_Lを共に変動して、安定伝達領域内（許容伝達トルクＴ_Rmax、Ｔ_Lmax以下）において一致させる。これにより、右側ユニット１６と左側ユニット１８の回転駆動力が略一致することになり、車両１２の走行制御を容易に行うことができる。

以上のように、第２実施形態に係る動力伝達装置１０Ａは、トルク伝達率が低下した側のモータの出力を、トルク伝達率が低下しない領域まで低下させる制御を行う。これにより、車両１２は、クラッチ滑りが抑止された状態で走行することになり、クラッチＣの保護を図ることができる。また、ＥＣＵ２４は、右側モータＲＭのトルクＴ_Rと左側モータＬＭのトルクＴ_Lが同じになるように制御するので、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷの回転駆動を簡単に合わせて、良好な走行性能を確保することができる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態に係る動力伝達装置１０Ｂは、図７に示すように、前輪ＦＷを駆動する主動力源を備えた車両１３の補助動力として搭載される。つまり、車両１３は、主動力源として内燃機関９０ａ及び電動機９０ｂを有するＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）システム９０と、ＨＥＶシステム９０の回転駆動力を変速する変速機９２とを前輪ＦＷ側に備える。動力伝達装置１０Ｂは、このＨＥＶシステム９０が駆動する前輪ＦＷに対し後輪ＲＷ側の回転駆動を補助するものである。なお、車両１３の主動力源は、ＨＥＶシステム９０に限定されず種々の原動機を適用可能なことは勿論であり、また車両１３の動力源の主従関係は逆（動力伝達装置１０Ｂが主動力源、ＨＥＶシステム９０が補助動力源）であってもよい。

そして、第３実施形態に係る動力伝達装置１０Ｂの構成も、第１実施形態に係る動力伝達装置１０の構成と基本的に同じであり、制御処理部８６Ｂ（図３参照）による右側ユニット１６と左側ユニット１８の制御方法のみが異なる。

具体的には、制御処理部８６Ｂは、上述した処理フローのステップＳ５でトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lに所定以上の差が生じたと判別すると、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣの遮断を行う（ステップＳ６Ｂ：図示せず）。すなわち、プレート４９ａ、４９ｂとクラッチディスク５２ａ、５２ｂの接触を解除して、右側ユニット１６及び左側ユニット１８の回転駆動力の伝達を停止する。これにより伝達機構４６や等速ジョイント６６が自由状態となり、後輪ＲＷは、ＨＥＶシステム９０によって駆動する前輪ＦＷに追従して回転することになる。

なお、制御処理部８６Ｂは、クラッチＣの遮断にともない、上述した処理フローのステップＳ７の代わりに、右側モータＲＭ及び左側モータＬＭに対する電力供給を停止する処理（ステップＳ７Ａ：図示せず）を行うことが好ましい。これにより、バッテリ２０の電力消費を抑えることができる。

以上のように、第３実施形態に係る動力伝達装置１０Ｂは、右側ユニット１６と左側ユニット１８の回転駆動力の伝達を停止することで、ＨＥＶシステム９０のみで車両１３の走行を継続することができる。さらに、クラッチＣを共に遮断することで、クラッチＣに負荷をかけることがなくなるため、右側ユニット１６及び左側ユニット１８（クラッチＣ）を保護することができる。

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、右後輪ＲＲＷと左後輪ＬＲＷの動力源は、右側モータＲＭと左側モータＬＭ（電動機）に限定されず、内燃機関、或いは電動機と内燃機関からなるＨＥＶシステム等を適用してもよい。

また、第１〜第３実施形態に係る制御方法を組み合わせてもよい。例えば、右側クラッチＲＣと左側クラッチＬＣのトルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの差が小さい場合は、第２実施形態のステップＳ６Ａの処理を行い、トルク伝達率Ｘ_R、Ｘ_Lの差が大きくなった場合は、第１実施形態のステップＳ６の処理を行う。これにより、クラッチ滑りが生じる初期段階では、クラッチの保護を図ることができ、クラッチ滑りが大きくなった段階では、動力伝達装置１０の出力を極端に下げないように制御することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…動力伝達装置 １２、１３…車両
１６…右側モータユニット １８…左側モータユニット
２４…ＥＣＵ ２６…インジケータ
３６…モータ軸 ８６、８６Ａ、８６Ｂ…制御処理部
ＬＣ…左側クラッチ ＬＭ…左側モータ
ＬＲＷ…左後輪 ＬＳ…左側シャフト
ＬＴ…左側変速機 ＲＣ…右側クラッチ
ＲＭ…右側モータ ＲＲＷ…右後輪
ＲＳ…右側シャフト ＲＴ…右側変速機

Claims (7)

1. 原動機の動力を伝達及び遮断可能なクラッチを有する駆動ユニットを、車両の左右一対の駆動輪各々に接続し、一方の前記原動機の動力を一方の前記クラッチを介して一方の前記駆動輪に伝達し、他方の前記原動機の動力を他方の前記クラッチを介して他方の前記駆動輪に伝達する動力伝達装置であって、
   左右の前記クラッチの動力伝達能力を各々検知し、左右の前記クラッチの前記動力伝達能力の差を算出し、左右の前記クラッチの前記動力伝達能力が所定以上の差がある場合に、一方又は他方の前記原動機の動力又は前記クラッチの前記動力伝達能力を調整する制御部を有する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１記載の動力伝達装置において、
   前記制御部は、前記原動機の出力軸の回転速度と前記駆動輪の回転速度に基づき、前記動力伝達能力として前記クラッチのトルク伝達率を取得する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１又は２記載の動力伝達装置において、
   前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、他方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、前記左右一対の駆動輪に対する出力が一致する領域まで低下させる
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１又は２記載の動力伝達装置において、
   前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、一方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、前記クラッチの前記動力伝達能力が低下しない領域まで低下させる
   ことを特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項４記載の動力伝達装置において、
   前記制御部は、他方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力を、一方の前記駆動ユニットの前記原動機の動力に合わせる
   ことを特徴とする動力伝達装置。
6. 請求項１又は２記載の動力伝達装置において、
   前記制御部は、一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、左右の前記駆動ユニットの前記クラッチを共に遮断する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
   一方の前記駆動ユニットの前記動力伝達能力が低下した場合に、前記動力伝達能力が低下した旨を前記車両の乗員に知らせる報知手段をさらに備える
   ことを特徴とする動力伝達装置。

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